1、第 1 页 共 12 页 中文 5225 字 （原文摘自 ASCE Journal of Bridge Engineering 2013.4 328-338 页） 对节段式体外预应力混凝土连续梁在负弯矩区受剪性能的试 验研究 李国平 张春雷 牛长彦 摘要 ： 体外预应力技术在桥梁上得到了广泛的应用。尽管在之前的测试中取得了很大 的进展，但对体外预应力混凝土梁的剪切性能的研究却只集中在简支梁。为了研究接缝 与较大的负弯矩对节段式体外预应力混凝土连续梁的影响，设计了一系列的悬臂梁来模 拟连续梁上的负弯矩区。此外，裂缝的发展情况，破坏的模式，试样不同剪跨的有效高 度比、接缝类型、接缝位置和内外筋比例
2、的力学特性在本实验中都将得以试验。试验结 果表明，节段式试样的破坏裂缝是网状的剪切裂缝，这些裂缝的位置和倾角都不受接缝 的影响。最终，试样两侧的裂缝发生相对位移并且试样突然失效被破坏。结果也显示了 部分试样的挠度在开裂后变化的相对快，并且压力 增加量将会达到预应力筋抗压强度的 20-24%，远大于那些整体试样的抗压强度。另外，由连续梁中混凝土提供的抗剪强度要 小于简支梁中混凝土提供的抗剪强度，并且箍筋和预应力筋对抗剪强度的贡献别分只有 14-21%和 8-18%，在这之中，连续梁中箍筋的作用要大于简支梁中箍筋的作用。 CE 数据库主题词 :混凝土桥；预应力钢筋混凝土；连续梁；接缝；剪切破坏；开
3、裂 作者关键词： 体外预应力；连续梁；接缝；剪切破坏；开裂 前言 体外预应力技术在混凝土桥梁中已经运用了三十多。之前的研究已经表明，在使用极限 状态下体外预应力与体内预应力结构的受力特性没有明显的区别；然而，在承载能力极 限状态时却有不同：体外预应力筋筋锚固在梁的两端，导致其应力增量有限，屈服点难 第 2 页 共 12 页 以达到。 在对使用中的外部预应力混凝土桥的研究的基础上，发现许多的外部预应力技术已 经被用于分段拼装式桥梁 (Virlogeux 1993; Corven 1993; Eibl 1993; Muller 1993)。大 量的实验应经在整体和节段式的外部预应力梁上实施了，（
4、Foure 等 . 1993a, b;Rezend- en-Martins 等 . 1993; Ramirez等 . 1993; Aparicio 等 . 2002; Li 2007; Saibabu等 . 2009）， 并且结果表明接缝对裂缝的形成以及梁的失效有着巨大的影响。 Tan和 Tjandra（ 2003）发表了外部筋的剪切缺陷对于加强梁的抗剪强度的报告，而 Li（ 2007）继续在外部预应力混凝土梁上进行试验，继而指出了整体梁的抗剪性能与那 些有接缝梁的抗剪强度的不同。然而，当汇总之前的成果时，可以看到对节段式外部预 应力混凝土梁的研究主要集中在抗弯强度上 (Foure 等 . 1
5、993b; Rezende-Martins 等 . 1993; Naaman and Jeong 1993; Dronnadulla 1993; Li andZhang 2007; Tan and Tjandra 2007; Ng 2003; Harajli 1993),而在抗剪强度方面在文 献中只有有限的试验被报道了。 实验集 中在简支梁的抗剪性能和连续梁的抗弯剪性能 (Aparicio 等 . 2002; Ramirez等 . 1993; Li 2007;Buyukozturk 等 . 1990; Turmo 等 . 2006)。 在负弯矩区域附近，连续梁内部提供的 弯矩和剪力相较于简支梁
6、而言是相当大的。大部分早先的研究都没有考虑外部预应力连 续梁这些区域的抗剪性能的特点。 Foure 等人 (1993a)设计了一系列试验，实验中用六片 T 型截面外部预应力悬臂梁来模拟连续梁的负弯矩区，并研究内部预应力梁与外部预应 力梁抗剪强度的不同之处。然而，接缝处在力学特性上的影响却没有被他们的实验所囊 括。 因此，研究节段式外部预应力混凝土连续梁在负弯矩区的抗剪性能以及调查在荷载 下梁开始产生裂缝失效的来龙去脉是很有益处的。在这篇论文中，总共有十片外部预应 力混凝土悬臂梁被设计出来并进行测试，来模拟节段式外部预应力混凝土连续梁的负弯 矩区。负弯矩区的抗剪强度将会得到研究，并且剪跨对有效高度比（剪跨比），内外筋 比例，接缝位置和接缝类型的力学特征和抗剪承载力的影响也会被研究。 实验方案 在研究中，四个主要的设计参数需要考虑：剪跨比，内外筋比例，接缝类型和接缝位置。 一系列的剪跨比， m=51:40,2:20 和 2:92，被设计出来证明 Ramir
